原文作者：Boblim

原文地址：Java：Object類詳解

目錄

一、上帝類

二、Object的類方法

三、常見面試題

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Java的一些特性會讓初學者感到困惑，但在有經驗的開發者眼中，卻是合情合理的。例如，新手可能不會理解Object類。這篇文章分成三個部分講跟Object類及其方法有關的問題。

一、上帝類

什么是Object類？

Object類存儲在java.lang包中，是所有java類(Object類除外)的終極父類。當然，數組也繼承了Object類。然而，接口是不繼承Object類的，原因在這里指出：Section 9.6.3.4 of the Java Language Specification

?Object類中聲明了以下函數，java的任何類都繼承了這些函數，并且可以覆蓋不被final修飾的函數。例如，沒有final修飾的toString()函數可以被覆蓋，但是final wait()函數就不行。我會在下文中詳細說明這些函數。

protected Object clone() boolean equals(Object obj) protected void finalize() Class< > getClass() int hashCode() String toString() void wait() void wait(long timeout) void wait(long timeout, int nanos) void notify() void notifyAll()

可以聲明要“繼承Object類”嗎？

可以。Object 類可以顯示繼承，也可以隱式繼承；在代碼中明確地寫出繼承Object類沒有語法錯誤。即以下兩種寫法都正確：

importjava.lang.Object; //明確的繼承Object類 public class Employee extends Object {public static void main(String[] args) {} } //默認繼承Object類 public class Employee{private String name;publicstaticvoidmain(String[] args){} }

二、Object的類方法

1、關于克隆函數clone()

Java基礎—復制之深拷貝與淺拷貝

2、關于wait()/notify()/?notifyAll()

Java并發編程—線程間協作方式wait()/notify()/notifyAll()原理分析

3、關于比較函數equals(Object obj)

什么時候需要重寫equals()?我們知道每一個java類都繼承自Object類，equals()是Object類中提供的方法之一。那么，讓我們先來看看Object#equals()在Java中的原代碼：

public boolean equals(Object obj) {return (this == obj); }

可以看出，只有當一個實例等于它本身的時候，equals()才會返回true值。通俗地說，此時比較的是兩個引用是否指向內存中的同一個對象，也可以稱做是否實例相等。而我們在使用equals()來比較兩個指向值對象的引用的時候，往往希望知道它們邏輯上是否相等，而不是它們是否指向同一個對象。在這樣的情況下， 如果超類也沒有重寫equals()以實現期望的行為，這時我們就需要重寫equals方法。而且這樣做也使得這個類的實例可以被用做映射表(map)的鍵，或者集合(set)的元素，并使映射表或者集合表現出預期的行為。Object類提供的equals方法只是一個很簡單的，不能適應應用程序有特殊要求的情況。比如網絡對象，帶有volatile屬性的對象，或是帶有多層子對象的復合對象，等等，是不能像String一類的對象進行簡單比較的，所以提供了這樣一個機制，就像serializable接口一樣，既有默認的序列化方法，也提供了程序自己定制，覆蓋默認方式的可能性。Object僅僅提供了一個對引用的比較，如果兩個引用不是同一個那就返回false，這是無法滿足大多數對象比較的需要的，所以要覆蓋。

怎樣重寫equals()方法？重寫equals()方法看起來非常簡單，但是有許多改寫的方式會導致錯誤，并且后果非常嚴重。要想正確改寫equals()方法，你必須要遵守它的通用約定。下面是約定的內容，來自java.lang.Object的規范：

equals方法實現了等價關系(equivalence relation):

• 1. 自反性：對于任意的引用值x，x.equals(x)一定為true。
• 2. 對稱性：對于任意的引用值x 和 y，當x.equals(y)返回true時，y.equals(x)也一定返回true。
• 3. 傳遞性：對于任意的引用值x、y和ｚ，如果x.equals(y)返回true，并且y.equals(z)也返回true，那么x.equals(z)也一定返回true。
• 4. 一致性：對于任意的引用值x 和 y，如果用于equals比較的對象信息沒有被修改，多次調用x.equals(y)要么一致地返回true，要么一致地返回false。
• 5. 非空性：對于任意的非空引用值x，x.equals(null)一定返回false。

接下來我們通過實例來理解上面的約定。我們首先以一個簡單的非可變的二維點類作為開始：

public class Point{private final int x;private final int y;public Point(int x, int y){this.x = x;this.y = y;}public boolean equals(Object o){if(!(o instanceof Point))return false;Point p = (Point)o;return p.x == x && p.y == y;}}

假設你想要擴展這個類，為一個點增加顏色信息：

public class ColorPoint extends Point{private Color color;public ColorPoint(int x, int y, Color color){super(x, y);this.color = color;}//override equasl()public boolean equals(Object o){if(!(o instanceof ColorPoint))return false;ColorPoint cp = (ColorPoint)o;return super.equals(o) && cp.color==color;} }

我們重寫了equals方法，只有當實參是另一個有色點，并且具有同樣的位置和顏色的時候，它才返回true。可這個方法的問題在于，你在比較一個普通點和一個有色點，以及反過來的情形的時候，可能會得到不同的結果：

public static void main(String[] args){Point p = new Point(1, 2);ColorPoint cp = new ColorPoint(1, 2, Color.RED);System.out.println(p.equals(cp));System.out.println(cp.eqauls(p)); }

運行結果：
true??
false

這樣的結果顯然違反了對稱性，你可以做這樣的嘗試來修正這個問題：讓ColorPoint.equals在進行“混合比較”的時候忽略顏色信息：

public boolean equals(Object o){if(!(o instanceof Point))return false;//如果o是一個普通點，就忽略顏色信息if(!(o instanceof ColorPoint))return o.equals(this);//如果o是一個有色點，就做完整的比較ColorPoint cp = (ColorPoint)o;return super.equals(o) && cp.color==color; }

這種方法的結果會怎樣呢？讓我們先來測試一下：

public static void main(String[] args){ColorPoint p1 = new ColorPoint(1, 2, Color.RED);Point p2 = new Point(1, 2);ColorPoint p3 = new ColorPoint(1, 2, Color.BLUE);System.out.println(p1.equals(p2));System.out.println(p2.equals(p1));System.out.println(p2.equals(p3));System.out.println(p1.eqauls(p3)); }

運行結果：
true
true
true
false

這種方法確實提供了對稱性，但是卻犧牲了傳遞性(按照約定，p1.equals(p2)和p2.eqauals(p3)都返回true，p1.equals(p3)也應返回true)。要怎么解決呢？事實上，這是面向對象語言中關于等價關系的一個基本問題。要想在擴展一個可實例化的類的同時，既要增加新的特征，同時還要保留equals約定，沒有一個簡單的辦法可以做到這一點。新的解決辦法就是不再讓ColorPoint擴展Point，而是在ColorPoint中加入一個私有的Point域，以及一個公有的視圖(view)方法：

public class ColorPoint{private Point point;private Color color;public ColorPoint(int x, int y, Color color){point = new Point(x, y);this.color = color;}//返回一個與該有色點在同一位置上的普通Point對象public Point asPoint(){return point;}public boolean equals(Object o){if(o == this)return true;if(!(o instanceof ColorPoint))return false;ColorPoint cp = (ColorPoint)o;return cp.point.equals(point)&&cp.color.equals(color);} }

還有另外一個解決的辦法就是把Point設計成一個抽象的類(abstract class)，這樣你就可以在該抽象類的子類中增加新的特征，而不會違反equals約定。因為抽象類無法創建類的實例，那么前面所述的種種問題都不會發生。

重寫equals方法的要點：

• 1. 使用==操作符檢查“實參是否為指向對象的一個引用”。
• 2. 使用instanceof操作符檢查“實參是否為正確的類型”。
• 3. 把實參轉換到正確的類型。
• 4. 對于該類中每一個“關鍵”域，檢查實參中的域與當前對象中對應的域值是否匹配。對于既不是float也不是double類型的基本類型的域，可以使用==操作符進行比較；對于對象引用類型的域，可以遞歸地調用所引用的對象的equals方法；對于float類型的域，先使用Float.floatToIntBits轉換成int類型的值，然后使用==操作符比較int類型的值；對于double類型的域，先使用Double.doubleToLongBits轉換成long類型的值，然后使用==操作符比較long類型的值。
• 5. 當你編寫完成了equals方法之后，應該問自己三個問題：它是否是對稱的、傳遞的、一致的？(其他兩個特性通常會自行滿足)如果答案是否定的，那么請找到這些特性未能滿足的原因，再修改equals方法的代碼。

三、常見面試題

1、寫出java.lang.Object類的六個常用方法？Object類中的各個方法有什么作用？

這是一個非常常見的問題，用來確定你對基礎知識的熟悉程度。

2、

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的java.lang包—对象基类Object的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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